Lochkamera

Definition

Die Camera Obscura oder auch Lochkamera ist eine dunkle Kammer oder Schachtel, in die durch ein kleines Loch Licht hineinfallen kann. Auf der dem Loch gegenüberliegenden Seite
entsteht ein spiegelverkehrtes und auf dem Kopf stehendes Abbild. Diese
Projektion kann betrachtet oder aufgezeichnet werden.

Funktionsweise

Fotografieren mit der Lochkamera  ist vergleichbar mit dem normalen Fotografieren. Der Hauptunterschied liegt darin, dass die Lochkamera keine Linse besitzt sondern stattdessen eine sehr kleine Öffnung, die das Bild auf die lichtempfindliche Stelle produziert. Durch die lange Belichtungszeit benötigt man allerdings eine andere Arbeitsweise.  

Abb. 1 (www.Schulphysik.de / 2006)

Eine Linse erzeugt ein Bild dadurch, dass sie alle auf sie treffenden Lichtstrahlen von jedem Punkt des Aufnahmeobjekts in einem gemeinsamen Brennpunkt vereinigt. Das Loch einer Lochkamera erzeugt hingegen keinen Brennpunkt. Im Idealfall wäre das Loch nur so groß, dass von jedem Punkt des Objekts lediglich ein Lichtstrahl passieren könnte. Dieser Lichtstrahl trifft den Film dann nur in einem Punkt. Ein Lichtstrahl von einem anderen Punkt des Objektes würde den Film an einem anderen Punkt treffen. Alle Lichtstrahlen die durch das Loch einfallen erzeugen zusammen ein exaktes Abbild des Objektes auf dem Film. Bewegt man die Filmebene zurück oder vor so würde sich lediglich die Größe des Bildes abhängig von der Entfernung zum Loch ändern.(siehe Bild 1,2)

Abb. 2 ( www.Wikipedia.de / 2006)

In Wahrheit ist das Loch natürlich niemals nur ein Punkt. Es werden also von jedem Punkt des Aufnahmeobjekts mehrere Lichtstrahlen ankommen und auf dem Film auftreffen. Abhängig von der Größe des Lochs werden diese Lichtstrahlen etwas gestreut. Dies ist ein Grund, warum Aufnahmen mit der Lochkamera immer etwas weicher (unschärfer) sind als Aufnahmen durch ein Linsensystem. Ein zweiter Grund liegt darin, dass an den Lochrändern Beugungserscheinungen auftreten und die unmittelbar am Lochrand passierenden Lichtstrahlen somit aus ihrer Bahn gelenkt werden.

Da es keinen Brennpunkt gibt, wird eine Lochkameraaufnahme über das gesamte Bildfeld gleichmäßig scharf (soweit man hier von Schärfe sprechen kann, Abb. 2.). In anderen Worten: es gibt keine Beschränkung der Tiefenschärfe wie bei der Fotografie mit Hilfe von Linsen. Sehr nahe Objekte (Entfernung Objekt-Loch kleiner als Entfernung zwischen Loch und Film) werden allerdings aufgrund der Divergenz der von jedem Punkt des Objekts eintreffenden Lichtstrahlen unschärfer abgebildet.

Die Lochkamera Augen kommen bei vielen Weichtieren, wie Kraken oder Schnecken vor. Im Folgenden wird erklärt wie Lochkamera Augen bei Weichtieren benutzt werden und wo sie vorkommen.

Lochkamera-Auge der Meerohrschnecke (Haliotis).

Lochkameraauge (Blasenauge)
Wölbt man das Grubenauge noch weiter blasenförmig zu, wobei man noch ein als Blende funktionierendes Sehloch freilässt, so erhält man das beim Nautilus vorkommende Lochkameraauge. Im Hohlraum befindet sich ein Glaskörperähnliches Sekret. Wie schon der Name sagt funktioniert es wie eine Lochkamera, d.h. das Sehloch lässt nur noch feinste Strahlen durch was ein richtiges Bildsehen auf der Netzhaut (das Epithel aus Lichtsinneszellen und Pigmentzellen) ermöglicht. Je kleiner das Loch ist, desto schärfer ist zwar das Bild, desto weniger Licht kommt jedoch herein. Hier gilt also das Motto Schärfe auf Kosten der Lichtstärke. Somit ist nur ein begrenztes Hell-Dunkelsehen möglich, jedoch volles Richtungs- und Bewegungssehen.

Lochkamera Auge (Abb. 3)

Für eine Gegenstandsabbildung auf der Rezeptorenschicht ist Voraussetzung, daß die von verschiedenen benachbarten Punkten eines Gegenstands ausgehenden Lichtstrahlen auch entsprechende benachbarte Sinneszellen anregen. Dies wird bei dem Lochkameraauge oder Lochauge ( siehe Abb. 3) erreicht, einer Weiterentwicklung des Grubenauges, das auch nach dem Prinzip der Camera obscura arbeitet. Dabei wird die Grube zu einer blasenförmigen Einstülpung mit einem Sehzellenepithel (Netzhaut oder Retina). Die Grubenöffnung verengt sich zu einem kleinen Sehloch. Ein Gegenstand erscheint somit auf der Netzhaut als lichtschwaches, kleines, umgekehrtes Bild, dessen Schärfe proportional der Anzahl der erregten Sinneszellen ist. Da die Menge der erregten Rezeptoren darüber hinaus mit dem Abstand Gegenstand-Sehloch korreliert ist, ermöglicht dieser Augentyp bereits ein bedingtes Entfernungssehen

Quelle: Wissenschaft-online.de /zuletzt aufgerufen 17.2.2006 /nur Startseite zum Zeitpunkt der letzen aufrufes verfügbar

Online: Wikipedia , www.wikipedia.de/wiki/lochkamera

Online: Dieters Lochkamera Seite , www.die-lochkamera.de

Online: Schulphysik , www.schulphysik.de/java/lochkamera.html